ライブイメージングから探る歯根形成の分子・細胞機構の解明とその制御

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670884
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山城 隆 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (70294428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三原 聖美 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (00551920) ; 伊藤 慎将 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (40633706) ; 石原 嘉人 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (70549881) [Withdrawn] ; 宇佐美 悠 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (80444579) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ライブイメージング / 歯根 / ヘルトビッヒ上皮鞘 / ＧＦＰ

Outline of Annual Research Achievements

歯根は歯冠と同様、歯種に応じて複雑な形態を示し、その形成端に存在するヘルトビッヒ上皮鞘を鋳型に、上皮間葉相互作用によって形成される。しかし、その複雑な形態形成を担う細胞・分子機構はいまだ明らかではない。本研究は斬新な試みとしてヘルトビッヒ上皮鞘をライブイメージングで観察する。特に、申請者らが確立した器官培養系と上皮基底細胞特異的ＧＦＰマウス、さらに新規蛍光・発光プローブを用いて、生きたヘルトビッヒ上皮鞘の動態と遺伝子発現をリアルタイムで観察し、歯根の形態形成のメカニズムを解明することを計画した。
本研究では、昨年度、歯根形成期におけるヘルトビッヒ上皮鞘におけるShhのwhole mount in situ hybridizationを行うことで、ヘルトビッヒ上皮鞘がくびれる時期を検討した。本年度はその結果をもとに、上皮基底特異的GFP（K14-GFP）マウスを用いてヘルトビッヒ上皮鞘を可視化し、その挙動を検討した。特に、蛍光顕微鏡を用いたライブイメージング観察を実施するため、顕微鏡上で歯根の形態形成状況を確認しながら、歯根の器官培養系を行う条件を最適化するとともに、器官培養中の組織を顕微鏡で観察するためのステージングを最適化した。その結果、上皮の挙動をライブイメージングで観察することが可能となった。性細胞のRNA検出は、培養歯根状では成果を出すことは困難であった。そのため、ライブイメージングでの観察を行った培養組織は、固定後に組織上でアポトーシスや細胞増殖を検討した。歯根の形態形成を決定づけるシグナルの同定はできなかったものの、歯根形成中のヘルトビッヒ上皮鞘のライブイメージングの方法は確立できたため、その成果をまとめているところである。